[发明专利]一种轻质耐高温陶瓷制品及其制作方法

说明书

本发明提供一种轻质耐高温陶瓷制品及其制作方法，包括以下重量份的原料：高岭土10~30份、膨润土20~40份、石英15~35份、钾长石15~35份、钠长石15~24份、白云石5~15份、纳米氧化锌7~12份、锆英石1~3份、叶腊石10~20份、黑曜石10~20份、陶瓷纤维5~12份、纳米碳酸钡4~8份、纳米碳酸钙15~35份、钾明矾2~4份。采用本发明提供的原料与方法制得的轻质耐高温陶瓷制品，其质轻、强度大、耐高温性强、光泽度好、质地细腻，具有优良的耐高温性能和热稳定性。

技术领域

本发明属于陶瓷领域，具体涉及一种轻质耐高温陶瓷制品及其制作方法。

背景技术

中国是世界上最早应用陶瓷的国家之一，陶瓷制品因其质地坚硬、细密、釉色丰富等特点，广泛应用于食器、装饰、科学等领域，然而普通陶瓷制品普遍存在着不耐高温、瓷面耐磨性低、易产生划痕的问题，通常还具有陶瓷特有的重量感，使用起来很不方便，因此，提供一种质轻耐高温的陶瓷制品具有很大的市场价值。

发明内容

基于以上现有技术，本发明的目的在于提供一种轻质耐高温陶瓷制品及其制作方法，采用本发明提供的原料与方法制得的陶瓷制品，其质轻、强度大、耐高温性强、光泽度好、质地细腻，具有优良的耐高温性能和热稳定性。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种轻质耐高温陶瓷制品，由以下组分以重量份计组成：高岭土10~30份、膨润土20~40份、石英15~35份、钾长石15~35份、钠长石15~24份、白云石5~15份、纳米氧化锌7~12份、锆英石1~3份、叶腊石10~20份、黑曜石10~20份、陶瓷纤维5~12份、纳米碳酸钡4~8份、纳米碳酸钙15~35份和钾明矾2~4份。

作为优选，所述轻质耐高温陶瓷制品，由以下组分以重量份计组成：高岭土20份、膨润土30份、石英25份、钾长石25份、钠长石19份、白云石10份、纳米氧化锌9份、锆英石2份、叶腊石15份、黑曜石15份、陶瓷纤维9份、纳米碳酸钡6份、纳米碳酸钙25份和钾明矾3份。

本发明采用上述原料的原理在于：高岭土、膨润土、石英作为主要原料，其本身具备优良的粘性，为陶瓷的一次烧成奠定基础，其中，高岭土具有可塑性、粘结性、一定的干燥强度、烧结性及烧后白度等特殊性能，膨润土在制作泥料过程中遇水体积会发生膨胀，从而相对增加泥料的体积，减少原料的比重，为烧成轻质陶瓷奠定基础，此外，膨润土还是增塑剂，可提高坯料的可塑性与结合能力，石英作为瘠性原料，在制坯时对泥料的可塑性起调节作用，可降低坯体干燥收缩和变形倾向，缩短干燥时间，起瘠化剂作用；钾长石、钠长石、白云石、纳米氧化锌、纳米碳酸钡均作为助熔剂，可降低烧成温度，增加液相，扩大烧成范围，提高坯体的力学强度和化学稳定性，其中，钾长石、钠长石还是瘠性原料，在坯体中起瘠化作用，可缩短干燥时间，减小干燥收缩和变形，白云石可作为致孔剂，提高陶瓷的气孔率、扩大比表面积，在煅烧过程分解生成的CaO和MgO具有助熔作用，纳米氧化锌具有抗菌的作用，纳米碳酸钡还具有良好的抗油性和耐磨性；锆英石、叶腊石、黑曜石、陶瓷纤维均作为功能材料，可增加陶瓷制品的耐高温性能，其中，叶蜡石的膨胀系数较小，具有良好的热稳定性和很小的湿膨胀性，黑曜石具明显的玻璃光泽，容重小，膨胀性好，化学稳定性强，吸湿性小，具有抗冻、耐酸、绝缘的优点，陶瓷纤维具有重量轻、热稳定性好、导热率低、比热小及耐机械震动的优点；纳米碳酸钙可提高陶瓷的强度、韧性、耐火度，此外，还可作为致孔剂，提高陶瓷的气孔率、扩大比表面积，减少原料的比重；和其它材料配合制成的陶瓷具有良好的性能，质轻，色泽均匀，还有效的减少了烧结时间；钾明矾作为助剂，可相对增加泥料的体积，减少原料的比重，此外还有防水、增韧和抗菌的作用；钾长石、钠长石、白云石、纳米氧化锌、纳米碳酸钡和钾明矾结合后，使助熔作用得到进一步的提升，此外，还可缩短干燥时间，减小干燥收缩和变形，使制得的陶瓷制品不易开裂且表面光洁、质地细腻；锆英石、叶腊石、黑曜石、陶瓷纤维、纳米碳酸钙和钾明矾结合后，除了可以提高陶瓷制品的强度、耐高温性能以及热稳定性外，还可以提高陶瓷制品的光泽度、韧性、抗化学腐蚀能力、耐磨性、抗水性，减轻陶瓷的重量，此外，还具有良好的保温绝热性和高温绝热性。